[发明专利]一种高温高压水平井封隔器模拟试验装置

说明书

一种高温高压水平井封隔器模拟装置，属于石油工程领域，包括：打入高压液体的液压回路系统、加热保温箱和设置在加热保温箱内部的试验套管；所述液压回路系统通过油管连接至加热保温箱，所述试验套管水平设置于加热保温箱内部的底座上，所述试验套管通过外螺纹连接封隔器夹持装置，封隔器夹持装置与封隔器通过内螺纹连接将封隔器固定在试验套管内。本发明能顺利完成封隔器坐封、验封试验，且具有良好互换性，具有安全性好、操作简便、能精确而广泛的模拟实际井下工作环境的特点。

技术领域

本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种高温高压水平井封隔器模拟试验装置，用于在地面上模拟高温高压环境并进行压缩式封隔器的性能试验。

背景技术

封隔器是油气井作业中广泛使用的一种井下工具，其功能是在油气井内实现分层作业。其性能好坏直接影响到油气井的产量和生产安全。随着油气田开采的深入，地层情况越来越复杂，分层作业越来越普遍，对封隔器的使用要求也越来越高，封隔器工作失效的情况时有发生，导致油气生产不能稳定进行。

在石油天然气的生产过程中，封隔器必须能够承受井下温度高、压力大、工况差的恶劣环境，否则一旦出现问题，就会引起油气井的损坏，甚至报废，损失巨大。

为此，有必要在地面上设计一个能精确模拟封隔器井下工作环境及工作过程的试验装置。在封隔器下井之前，通过模拟试验，对其进行多参数、高精度的检测，为封隔器的工艺研究、优化设计、以及产品检验提供试验条件。掌握其机械性能和工艺性能，通过不断试验和改进完善，使其质量和性能得到可靠保证，从而将由于封隔器工具质量原因引起的油气井损毁事故减小到最低限度，确保油气井生产安全进行。

发明内容

为精确模拟封隔器井下工作环境，模拟封隔器在井下的工作状态，检验封隔器在实际工况下的性能与工作情况，对封隔器各项主要技术指标进行检测，本发明提供一种能顺利完成封隔器坐封、验封试验，且具有良好互换性的高温高压水平井封隔器模拟试验装置，具有安全性好、操作简便、能精确而广泛的模拟实际井下工作环境的特点。

本发明采用的技术方案如下：

一种高温高压水平井封隔器模拟装置，包括：打入高压液体的液压回路系统、加热保温箱和设置在加热保温箱内部的试验套管；所述液压回路系统通过油管连接至加热保温箱，将高压液体导入加热保温箱内，所述试验套管水平设置于加热保温箱内部的底座上，所述试验套管通过外螺纹连接封隔器夹持装置，封隔器夹持装置与封隔器通过内螺纹连接将封隔器固定在试验套管内。

所述液压回路系统包括液压泵、主回路常闭开关阀、坐封回路常闭开关阀、上验封回路常闭开关阀、下验封回路常闭开关阀、溢流阀、坐封回路调压阀、上验封回路调压阀、下验封回路调压阀、坐封回路压力表、上验封回路压力表、下验封回路压力表，液压泵入口通过金属油管接入加热保温箱内加热油内，加热保温箱内的加热油作为液压油，通过液压泵作用，为液压回路系统提供动力，使加热油在液压回路系统中得到循环利用，通过主回路常闭开关阀、坐封回路常闭开关阀、上验封回路常闭开关阀和下验封回路常闭开关阀控制所在支路通断，完成封隔器坐封、验封试验，溢流阀使多余流量溢回加热保温箱，保证液压泵出口压力恒定，坐封回路调压阀、上验封回路调压阀、下验封回路调压阀调节所在支路出口压力，同时在各出油口依次设置坐封回路压力表、上验封回路压力表、下验封回路压力表。

所述加热保温箱包括供电电源、保温箱箱体、隔热层、电加热金属丝、左侧温度计、中间温度计、右侧温度计、前底座、中间底座、后底座、加热油，所述隔热层覆盖于保温箱箱体外侧，外部隔热层具有良好的保温性能。所述电加热金属丝设置在保温箱箱体内部，所述电加热金属丝外接供电电源，供电电源加热金属丝，从而加热保温箱箱内的加热油。前底座、中间底座、后底座固定于保温箱箱体内，以支撑试验套管。在保温箱箱体中设置左侧温度计、中间温度计、右侧温度计，用以测量加热油的温度，取三个温度计所测平均值作为保温箱内实际温度。